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【48812】文献共享306:淡水搜集战略:侵入性植物基纤维素气凝胶用于高效界面太阳能蒸腾

来源:太阳能    发布时间:2024-07-02 04:09:47

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  界面太阳能蒸汽发电(ISSG)是处理全球淡水资源稀缺的有出路的技能,因而火急地需求高效、巩固的光热转化资料作为 ISSG 的要害组件。在此,探讨了侵略植物加拿大一枝黄花(SCL)对农业环境和ECO多样性的要挟,并以聚乙二醇(PEG)为绿色交联剂,将质料 SCL 反萃取纯化为三维交联 SCL 基纤维素气凝胶(SCL-CA),并展现了其进一步使用。多巴胺(DA)在 SCL-CA 外表原位聚合后, 在模仿海水的定制蒸腾设备上在一个太阳光下表现出 2.05 kg m−2 h−1 的高蒸腾速率,光热转化功率为 95.5%。因为共同的立交桥状纤维素链三维微观交错结构和多级微毛细结构,其成果远优于其他先进样品。优异的野外试验进一步证明了其全太阳光谱吸收、超亲水、抗盐性、结构巩固等特性的实践使用。特别是该规划战略具有普适性,用聚合吡咯(PPY)润饰的还可当作高效的光热资料。因为组成办法温文、质料来历丰厚,能够大规模制备高效光热资料,完成生物侵略物种的操控和资源使用。结合未来蒸腾器组件的晋级,蒸腾器的热转化功率、产水量和经济的效果与利益将进一步提高,在缓解淡水危机方面具有宽广的使用远景。

  图1是(a) 界面加热原理及几种传统的加热办法。(b) 动力与水的协同可持续发展。(c) 光热资料 ISSG 示意图。(d) SCL 在镇江江苏大学 (江苏,我国,2022 年) 20 公里范围内的河边、学校、公路旁边和农田中蓬勃发展。

  图2是(a) SCL 基纤维素气凝胶()作为 ISSG 光热转化资料的组成示意图。(b) SCL 茎粉末的 SEM 图画。(c) 从 SCL 粉末中提取的纤维素的 SEM 图画。(d) 天桥形 的 SEM 图画,其间刺进天桥图片和 SCL-CA 图画。(e) e1) 低倍扩大下的 的 SEM 图画。e2) 高倍扩大下的 分级微毛细管单通道 SEM 图画。

  图4是(a)SCL-CA和的湿润性测验。(b)的水传输才能测验。(c)的自清洁测验。(d)SCL-CA和的力学功能测验。

  图5是两种气凝胶外表(SCL-CA、)在0.5个太阳下(枯燥)(a)、在0.75个太阳下(枯燥)(b)、在1个太阳下(枯燥)(c)和在1个太阳下(湿润)(d)的加热进程。

  图6是(a)ISSG运转示意图。(b)模仿海水蒸腾进程及SCL-CA外表温度随时刻的改变。(c)模仿海水蒸腾进程及外表温度随时刻的改变。

  图7是(a)1 个太阳照射下资料的蒸腾速率。(b)几种资料水质量随时刻改变的图。(c)从前报导的根据生物质/衍生的光热转化资料和 的太阳能蒸汽生成功能。(d)模仿海水中的四种首要离子(Na+、Mg2+、K+ 和 Ca2+)经过 蒸腾而凝聚。

  图8是(a)模仿海水蒸腾随时刻添加的进程。(b)室外试验中太阳光强度、室外温度和水蒸腾速率随时刻的改变。(c)的收回试验。(d)大规模使用草图。

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